Pengaruh Suhu Terhadap Kecepatan Transpi
LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI
TUMBUHAN
“PENGARUH CAHAYA (SUHU) TERHADAP KECEPATAN
TRANSPIRASI TANAMAN PACAR AIR”
Disusun Oleh:
Fajarina Nurulita
103204216
Pendidikan Biologi B 2010
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN BIOLOGI
2012
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Pada dasarnya semua tumbuhan hijau itu membutuhkan dan mengeluarkan
air dalam setiap aktivitasnya. Tumbuhan mengeluarkan sejumlah air yang diserap
dari dalam tanah ke lingkungan sekitar dalam bentuk uap air. Hilangnya sejumlah
air dari dalam tumbuhan dalam bentuk uap air inilah yang disebut transpirasi.
Proses transpirasi ini terjadi pada bagian tumbuhan yaitu stomata, kutikula dan
lentisel. Namun, kebanyakan proses transpirasi yang dilakukan oleh tumbuhan,
hampir semua air dikeluarkan melaui stomata.
Proses transpirasi dimulai dengan penguapan air oleh sel-sel mesofil ke
rongga antar sel yang ada dalam daun. Dalam hal ini rongga antar sel jaringan
bunga karang merupakan rongga yang besar, sehingga dapat menampung uap air
dalam jumlah yang banyak. Penguapan air ke rongga antar sel akan terus
berlangsung selama rongga antar sel belum jenuh dengan uap air. Sel-sel yang
menguapkan airnya kerongga antar sel tentu akan mengalami kekurangan air
sehingga potensial airnya menurun. Kekurangan air ini akan diisi oleh air yang
berasal dari xylem tulang daun yang selanjutnya tulang daun akan menerima air
dari batang dan batang menerima dari akar.Uap air yang terkumpul dalam rongga
antar sel akan tetap berada dalam rongga antar sel tersebut selama stomata pada
epidermis daun tidak membuka. Kalaupun ada uap air yang keluar menembus
epidermis dan kutikula, jumlahnya hanya sedikit dan dapat diabaikan. Agar
transpirasi dapat berjalan, maka stomata pada epidermis tadi harus membuka.
Apabila stomata membuka, maka akan ada penghubung antara rongga antar sel
dengan atmosfer.
Dalam melakukan transpirasi banyak sekali faktor yang mempengaruhinya,
diantaranya faktor dalam seperti besar kecilnya daun, tebal tipisnya daun, banyak
sedikitnya stomata, bentuk dan lokasi stomata dan lain-lain. Sedangkan faktor luar
seperti suhu, intensitas cahaya, kelembapan, angi, dan keadaan air tanah.
Berdasarkan latar belakang di atas maka akan dilakukan penelitian untuk
mengetahui pengaruh cahaya (suhu) terhadap kecepatan transpirasi pada tanaman
pacar air.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh lingkungan terhadap kecepatan transpirasi dengan metode
timbangan ?
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui pengaruh lingkungan terhadap kecepatan transpirasi dengan
metode timbangan.
BAB II
KAJIAN TEORI
A. Pacar Air (Impatient balsamina L.)
Pacar air merupakan tanaman terna berbatang basah, lunak, bulat,
bercabang, warna hijau kekuningan. Pacar air biasanya ditanam sebagai tanaman
hias dengan tinggi 30-80 cm. Arah tumbuhnya tegak, percabangannya
monopodial.Daun tunggal, tersebar, berhadapan, atau dalam karangan. Bentuk daun
lanset memanjang, pinggirnya bergerigi, ujung meruncing, tulang daun menyirip.
Warna daun hijau muda tanpa daun penumpu, jika ada daun penumpu bentuknya
kelenjar. Bagian bawah membentuk roset akar. Tulang daun menyirip. Luas
daunnya sekitar 2 sampai 4 inchi. Pangkal daun bergerigi tajam, runcing. Terna ini
memiliki akar serabut. Bakal buah menumpang, beruang 4-5. Dalam satu ruangan
tersebut terdapat dua atau lebih bakal biji. Buah membuka kenyal dan termasuk
buah batu dengan 5 inti. Bentuk buah elliptis, pecah menurut ruang secara kenyal.
Benihnya endospermic. Embrio akan mengalami diferensiasi.
Tanaman ini memiliki aneka macam warna bunga. Ada yang putih, merah,
ungu, kuning, jingga, dll. Jika pacar air yang berbeda warna disilangkan, maka akan
terbentuk keturunan yang beraneka ragam. Bunga zygomorph, berkelamin 2, di
ketiak. Daun kelopak 3 atau 5, lepas atau sebagian melekat, bertaji. Daun kelopak
samping berbentuk corong miring, berwarna, dan terdapat noda kuning di
dalamnya. Sedikit di atas pangkal daun mahkota memanjang menjadi taji dengan
panjang 0,2-2 cm. Daun mahkota 5, lepas. Daun mahkota samping berbentuk
jantung terbalik dengan panjang 2-2,5 cm, yang 2 bersatu dengan kuku, yang lain
lepas tidak berkuku dan lebih pendek. Ada 5 benangsari dengan tangkai sari yang
pendek, lepas, agak bersatu. Kepala sarinya bersatu membentuk tudung putih.Bunga
terkumpul 1-3. Setiap tangkai hanya berbunga 1 dan tangkainya tidak beruas.
Memiliki 5 kepala putik.
B. Transpirasi Pada Tumbuhan
Tanpa air dan cahaya matahari, tumbuhan tidak dapat melakukan proses
fotosintesis. Air diperoleh tumbuhan dengan mengirimkan sistem akar ke dalam
tanah. Sedangkan cahaya didapatkan oleh tumbuhan dengan mengarahkan daundaunnya ke udara. Pengangkutan bahan-bahan dan air pada tumbuhan dinamakan
translokasi, yang terjadi dalam sistem khusus pembuluh-pembuluh pengangkut.
Semua ini terdapat berkelompok dan disebut berkas vaskuler yang meluas ke
seluruh organ tumbuhan mulai dari akar, batang, daun (dalam tulang/uratnya), serta
bunga sehingga transport antara organ-organ terlaksana dengan cepat dan efisien.
Di dalam berkas vaskuler ditemukan dua macam jaringan yang berlainan,yaitu
xilem dan floem yang merupakan jaringan pada tumbuhan yang digunakan untuk
mengangkut air dan unsur-unsur hara serta hasil dari fotosintesis.
Selain pengangkutan air dan bahan-bahan yang dilakukan oleh tumbuhan,
tumbuhan juga melakukan penguapan air. Penguapan air pada tumbuhan dinamakan
transpirasi. Harus begitu banyak air yang hilang melalui proses transpirasi untuk
membesarkan tumbuhan. Karena rangka molekul semua bahan organik pada
tumbuhan terdiri dari atom karbon yang harus diperoleh dari atmosfer. Karbon
masuk ke dalam tubuh tumbuhan sebagai karbon dioksida (CO 2) melalui stomata,
yang paling banyak terdapat di permukaan daun, dan air keluar secara difusi melalui
pori yang sama ini pada saat stomata terbuka.
Faktor lingkungan mempengaruhi tidak hanya pada proses fisika penguapan
dan difusi, tetapi juga mempengaruhi membuka-menutupnya stomata pada
permukaan daun yang dilalui lebih dari 90% air yang yang ditranspirasikan dan
CO2. Naiknya suhu daun, misalnya, sangat banyak menaikkan penguapan dan
sedikit difusi, namun mungkin menyebabkan stomata menutup dan membuka lebih
lebar, bergantung pada spesies dan faktor lain. Waktu matahari terbit, stomata
membuka karena meningkatnya pencahayaan, dan cahaya menaikkan suhu daun
sehingga air menguap lebih cepat. Naiknya suhu membuat udara mampu membawa
lebih banyak kelembaban, maka transpirasi meningkat dan barangkali bukaan
stomata pun terpengaruh. Angin membawa lebih banyak CO2 dan mengusir uap air.
Hal ini menyebabkan penguapan dan penyerapan CO2 meningkat, tapi agak kurang
dari yang diduga, karena meningkatnya karbon dioksida menyebabkan stomata
menutup sebagaian. Bila daun dipanaskan oleh sinar matahari dengan panas yang
melebihi suhu udara, angin akan menurunkan suhunya. Akibatnya, transpirasi
menurun. Bila kandungan air tanah terbatas, transpirasi dan penyerapan CO 2
terhambat, karena stomata menutup.
1. Mekanisme Transpirasi Melalui Stomata
Daun tersusun atas sel-sel epidermis atas, jaringan mesofil yang terdiri
atas jaringan palisade dan jaringan bunga karang dengan ikatan pembuluh
diantara sel epidermis bawah dengan stomata. Transpirasi dimulai dengan
penguapan air oleh sel-sel mesofil ke rongga antar sel yang ada dalam daun.
Dalam hal ini rongga antar sel jaringan bunga karang merupakan rongga yang
besar, sehingga dapat menampung uap air dalam jumlah yang banyak.
Penguapan air ke rongga antar sel akan terus berlangsung selama rongga antar
sel belum jenuh dengan uap air. Sel-sel yang menguapkan airnya kerongga antar
sel tentu akan mengalami kekurangan air sehingga potensial airnya menurun.
Kekurangan air ini akan diisi oleh air yang berasal dari xylem tulang daun yang
selanjutnya tulang daun akan menerima air dari batang dan batang menerima
dari akar.
Uap air yang terkumpul dalam rongga antar sel akan tetap berada dalam
rongga antar sel tersebut selama stomata pada epidermis daun tidak membuka.
Kalaupun ada uap air yang keluar menembus epidermis dan kutikula, jumlahnya
hanya sedikit dan dapat diabaikan. Agar transpirasi dapat berjalan, maka
stomata pada epidermis tadi harus membuka. Apabila stomata membuka, maka
akan ada penghubung antara rongga antar sel dengan atmosfer. Kalau tekanan
uap air di atmosfer lebih rendah dari rongga antar sel, uap air dari rongga antar
sel akan keluar ke atmosfer dan prosesnya disebut transpirasi.Pada dasarnya
stomata akan membuka apabila turgor sel penutup tinggi dan stomata akan
menutup apabila turgor sel penutup rendah. Mekanisme membuka dan
menutupnya stomata dapat dijelaskan dengan tiga teori, yaitu teori perubahan
pati menjadi gula, teori pengangkutan proton K+, dan bukaan stomata pada
tanaman sukulen.
Berikut ini adalah teori perubahan pati menjadi gula :
a. Siang hari terjadi fotosintesis, CO2 diserap, kandungannya dalam ruang
antar sel menurun, pH naik (7), pati dalam sel penjaga terhidrolisis menjadi
gula, Ψs sel penjaga turun, Ψw turun, endoosmosis di sel penjaga, Ψp naik,
dinding sel penjaga tertekan ke arah luar, stomata terbuka.
Teori pengangkutan proton (K+)
b. Pada siang hari, saat fotosintesis di sel penjaga terbentuk zat antara
fotosintesis yaitu asam malat, kemudian dipecah menjadi H+ dan ion malat,
H+ keluar dari sel penjaga, kedudukannya digantikan K+, terjadiikatan K+
dg ion malat membentuk kalium malat, Kmalat masuk ke vakuola sel
penjaga dan menurunkan Ψs nya. Terjadi endoosmosis ke dalam sel
penjaga, Ψp sel penjaga naik, turgor, dinding sel dari sel penjaga tertekan ke
arah luar, stomata membuka.
2. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Transpirasi
a. Faktor Dalam
Kegiatan transpirasi terpengaruh oleh banyak faktor baik faktorfaktor dalam ataupun faktor-faktor luar, yang terhitung sebagai faktor-faktor
dalam adalah :
Besar kecilnya daun
Tebal tipisnya daun
Berlapiskan lilin atau tidaknya permukaan daun
Banyak sedikitnya bulu di permukaan daun
Banyak sedikitnya stomata
Bentuk dan lokasi stomata
Hal-hal ini semua yang mempengaruhi kegiatan transpirasi.
(1) Bentuk serta distribusi stomata
(2) Membuka dan menutupnya stomata
(3) Banyaknya stomata
Stomata
Pada daun terdapat lapisan kutikula berlilin dipermukaan daun
sehingga dapat menghambat difusi, sehingga sebagian uap air dan gas
lainnya melewati bukaan di antara sel penjaga, bukaan tersebut disebut pori
stomata. Air menguap dalam daun, dari dinding sel parenkima palisade dan
parenkima bunga karang, yang secara bersama disebut mesofil, ke dalam
ruang antar sel yang sinambung dengan udara diluar, saat stomata
membuka. Karbon dioksida mengikuti lintas difusi sebaliknya, yaitu masuk
ke dalam daun.
Kadang stomata hanya terdapat di permukaan bawah daun, tapi sering kita
temui di kedua permukaan, meskipun lebih banyak terdapat di bagian
bawah. Stomata juga berada di dalam cekungan stomata, dan stomata yang
seperti ini di sebut stomata tersembunyi, stomata seperti ini tampaknya
merupakan adaptasi untuk mengurangi transpirasi.
Stomata tumbuhan pada umumnya membuka saat matahari terbit dan
menutup saat matahari tenggelam, sehingga memungkinkan masuknya CO2
yang diperlukan untuk fotosintesis pada siang hari. Stomata menutup lebih
cepat jika tumbuhan ditempatkan dalam gelap secara tiba-tiba. Tingkat
cahaya yang tinggi mengakibatkan stomata membuka lebih besar. Pada
sebagian besar tumbuhan, konsentrasi CO2 yang rendah didaun membuat
stomata membuka.
Stomata pada banyak (tetapi tidak semua) spesies sangat peka
terhadap kelembapan atmosfer. Stomata menutup bila selisih kandungan uap
air di udara dan di ruang antar sel melebihi titik kritis. Potensial air di daun
juga sangat berpengaruh pada pembukaan dan penutupan stomata. Bila
potensial air menurun (rawan air meningkat), stomata menutup. Pengaruh
dapat dilawan oleh tingkat CO2 rendah dan cahaya terang. Pada beberapa
tumbuhan, suhu yang tinggi mengakibatkan pembukaan stomata dan bukan
penutupan, akibatnya transpirasi meningkat dan mengusir bahang dari daun.
Angin juga mampu meningkatkan transpirasi, menjadikan keadaan rawan air
dan penutupan stomata.
b. Faktor Luar
Kegiatan transpirasi dipengaruhi oleh banyak faktor, baik faktor –
faktor dalam maupun faktor-faktor luar. Yang terhitung sebagai faktorfaktor dalam ialah besar-kecilnya daun, tebal-tipisnya daun, berlapiskan lilin
atau tidaknya permukaan daun, banyak-sedikitnya bulu pada permukaan
daun, banyak-sedikitnya stoma, bentuk dan lokasi stomata ; hal-hal ini
semua mempengaruhi kegiatan transpirasi. Disamping itu kita kenal faktorfaktor luar seperti radiasi, temperatur, kebasahan udara, tekanan udara,
angin, keadaan air dalam tanah.
(1) Sinar matahari
Sinar matahari menyebabkan membukanya stoma dan gelap
menyebabkan tertutupnya stoma, jadi banyak sinar berarti juga
mempergiat transpirasi. Karena sinar itu juga mengandung panas
(terutama sinar infra-merah), maka banyak sinar berarti juga menambah
panas, dengan demikian menaikkan tempratur. Kenaikan tempratur
sampai pada suatu batas yang tertentu menyebabkan melebarnya stoma
dan dengan demikian memperbesar transpirasi.
Kita merumuskan bahwa suhu daun dan sekitarnya adalah sama.
Pada kenyataannya daun-daun yang terkena cahaya matahari langsung
mempunyai suhu beberapa derajat lebih tinggi daripada udara
disekitarnya, dan karena itu cahaya mempegaruhi transpirasi bukan
hanya melalui pengendalian pembukaan dan penutupan stomata tetapi
juga melalui efek sekunder terhadap suhu daun. Tjitrosomo (1990)
merumuskan bahwa cahaya mempengaruhi laju transpirasi melalui dua
cara sebagai berikut :
Sehelai daun yang dikenai cahaya matahari secara langsung akan
mengabsorbsi energi radiasi. Hanya sebagian kecil dari energi
tersebut yang digunakan dalam fotosintesis. Pemanasan tersebut
meningkatkan transpirasi, karena suhu daun biasanya merupakan
faktor terpenting yang mempengaruhi laju proses tersebut. Fakta
yang menunjukkan bahwa daun yang kena cahaya matahari
mempunyai laju suhu yang lebih tinggi daipada suhu udara
memungkinkan laju transpirasi yang cepat, bahkan dalam udara
yang jenuh.
Cahaya tidak usah selalu berbentuk cahaya langsung, dapat pula
mempengaruhi transpirasi melalui pengaruhnya terhadap bukatutupnya stomata.
(2) Temperatur
Adalah faktor lingkungan terpenting yang mempengaruhi transpirasi
daun yang ada dalam keadaan turgor. Temperatur udara akan
mempengaruhi kelembaban relative di sekitar daun. Makin tinggi suhu,
biasanya akan menyebabkan kelembabab relative udara menjadi makin
rendah, sehingga akan mengakibatkan perbedaan tekanan uap air di
dalam rongga daun dengan di udara menjadi makin besar yang akhirnya
dapat meningkatkan laju transpirasi. Sebaliknya semakin rendah suhu,
kelembaban relatifnya menjadi semakin tinggi sehingga perbedaan
tekanan uap air di udara menjadi makin kecil yang akhirnya
menyebabkan laju transpirasi menurun.
(3) Kelembapan udara
Pada hari cerah udara tidak banyak mengandung uap air. Di dalam
keadaan yang demikian itu, tekanan uap di dalam daun jauh lebih lebih
tinggi dari pada tekanan uap di luar daun, atau dengan kata lain, ruang di
dalam daun itu lebih kenyang akan uap air daripada udara di luar daun,
jadi molekul-molekul air berdifusi dari konsentrasi tinggi (di dalam
daun) ke konsentrasi yang rendah (di luar daun. Kesimpulannya ialah,
udara yang basah menghambat transpirasi, sedang udara kering
melancarkan transpirasi.
Sedangkan pada kondisi alamiah, udara selalu mengandung uap air,
biasanya dengan konsentrasi antara 1 sampai 3 persen. Sebagian dari
molekul air tersebut bergerak ke dalam daun melalui stomata dengan
proses kebalika transpirasi. Laju gerak masuknya molekul uap air
tersebut berbanding dengan konsentrasi uap air udara, yaitu kelembaban.
Gerakan uap air dari udara ke dalam daun akan menurunkan laju neto
dari air yang hilang. Dengan demikian, seandainya faktor lain itu sama,
transpirasi akan menurun dengan meningkatnya kelembaban udara.
(4) Angin
Pada umumnya, angin dengan kecepatan yang sedang itu menambah
kegiatan transpirasi. Hal tersebut dikarenakan, angin membawa pindah
uap air yang bertimbun-timbun dekat stoma. Dengan demikian, maka
uap yang masih ada di dalam daun kemudian mendapat kesempatan
untuk difusi ke luar. Angin mempunyai pengaruh ganda yang cenderung
saling bertentangan terhadap laju transpirasi. Secara singkat dapat
disimpulkan bahwa angin cenderung untuk meningkatkan laju
transpirasi, baik di dalam naungan atau cahaya, melalui penyapuan uap
air. Akan tetapi, di bawah sinar matahari, pengaruh angin terhadap
penurunan suhu daun, dengan demikian terhadap penurunan laju
transpirasi, cenderung lebih penting daripada pengaruhnya terhadap
penyingkiran uap air.
Dalam udara yang sangat tenang suatu lapisan tipis udara jenuh
terbentuk di sekitar permukaan daun yang lebih aktif bertranspirasi. Jika
udara secara keseluruhan tidak jenuh, maka akan terdapat gradasi
konsentrasi uap air dari lapisan udara jenuh tersebut ke udara yang
semakin jauh semakin tidak jenuh. Dalam kondisi seperti itu transpirasi
terhenti karena lapisan udara jenuh bertindak sebagai penghambat difusi
uap air ke udara di sekitar permukaan daun. Oleh karena itu, dalam
udara yang tenang terdapat dua tahanan yang harus ditanggulangi uap air
untuk berdifusi dari ruang-ruang antar sel ke udara luar. Yang pertama
adalah tahanan yang harus dilalui pada lubang-lubang stomata, dan yang
kedua adalah tahanan yang ada dalam lapisan udara jenuh yang
berdampingan dengan permukaan daun.
Oleh karena itu dalam udara yang bergerak, besarnya lubang stomata
mempunyai pengaruh lebih besar terhadap transpirasi daripada dalam
udara tenang. Namun, pengaruh angin sebenarnya lebih kompleks
daripada uraian tadi karena kecendrungannya untuk meningkatkan laju
transpirasi sampai tahap tertentu dikacaukan oleh kecendrungan untuk
mendinginkan daun-daun sehingga mengurangi laju transpirasi. Tetapi
efek angin secara keseluruhan adalah selalu meningkatkan transpirasi.
(5) Keadaan air dalam tanah
Air di dalam tanah ialah satu-satunya suber yang pokok, dari mana
akar-akar tanaman mendapatkan air yang dibutuhkannya. Absorpsi air
lewat bagian-bagian lain yang ada di atas tanah seperti batang dan daun
juga ada, akan tetapi pemasukan air lewat bagian-bagian itu tiada
seberapa kalau dibanding dengan penyerapan air melalui akar.
Tersedianya air dalam tanah adalah faktor lingkungan lain yang
mempengaruhi laju transpirasi. Bila kondisi air tanah sedemikian
sehingga penyediaan air ke sel-sel mesofil terhambat, penurunan laju
transpirasi akan segera tampak.Laju transpirasi dapat dipengaruhi oleh
kandungan air tanah dan laju absorbsi air dari akar.
Pada siang hari, biasanya air ditranspirasikan dengan laju yang lebih
cepat daripada penyerapannya dari tanah. Hal tersebut menimbulkan
defisit air dalam daun. Pada malam hari akan terjadi kondisi yang
sebaliknya, karena suhu udara dan suhu daun lebih rendah. Jika
kandungan air tanah menurun, sebagai akibat penyerapan oleh akar,
gerakan air melalui tanah ke dalam akar menjadi lebih lambat
C. Pengaruh Transpirasi
Dengan adanya transpirasi maka air dari kapiler dalam tanah mengalir ke
atas sampai ke daun. Air hanya sedikit saja yang digunakan sebagai pertumbuhan
sisanya dalam jumlah yang sangat besar diuapkan melalui traspirasi. Semakin lebar
daun maka, jumlah stomata semakin banyak sehingga transpirasi semakin
besar.Walaupun begitu, transpirasi sangat penting bagi tumbuhan dengan catatan
jika kadar air kapiler tanah mencukupi. Hara yang terdapat dalam tanah masuk ke
dalam dan antar sel, akibat berikatan atau terbawa oleh air karena transpirasi, air
yang di fotolisis berperan dalam fotosintesis sehingga tumbuhan dapat tumbuh.
Berikut adalah pengaruh dari transpirasi :
Pengangkutan air ke daun dan difusi air antar sel
Penyerapan dan pengangkutan air, hara
Pengangkutan asimilat
Membuang kelebihan air
Pengaturan bukaan stomata
Mempertahankan suhu daun
D. Dampak Negatif Transpirasi
Selain membawa dampak yang positf, transpirasi juga memiliki dampak yang
negatif bagi tumbuhan, diantaranya sebagai berikut :
Transpirasi dapat membahayakan tanaman jika lengas tanah terbatas,
penyerapan air tidak mampu mengimbangi laju transpirasi, Ψw sel turun, Ψp
menurun, tanaman layu, layu permanent, mati, hasil tanaman menurun.
Sering terjadi di daerah kering, perlu irigasi, meningkatkan lengas tanah,
pada kisaran layu tetap – kapasitas lapangan. Ketika air kapiler dalam tanah
tidak mencukupi (air kapiler lebih kecil dari transpirasi) taganagan turgor
tanaman turun dan akibatnya tanaman akan layu, jika hal ini terus berlanjut
sampai titik latu permanen maka tanaman dapat mengalami kematian.
BAB III
METODE PERCOBAAN
A. Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang digunakan dalam percobaan ini yaitu eksperimen, karena
menggunakan variabel-variabel, diantaranya variabel kontrol, variabel manipulasi,
dan variabel respon.
B. Variabel Percobaan
Variabel-variabel yang digunakan dalam percobaab ini, diantaranya :
1. Variabel kontrol
: Jenis tanaman, morfologi tanaman, jumlah daun,
waktu percobaan, volume air dalam tabung
erlemenyer.
2. Variabel manipulasi
: Intensitas cahaya, suhu ruangan dan kelembapan.
3. Variabel respon
: Kecepatan transpirasi dan berat tanaman yang
berada di erlemenyer.
C. Alat dan Bahan
Alat
1. Tabung erlemenyer 250 ml
2. Sumbat erlemenyer dengan lubang ditengahnya
3. Timbangan
4. Termometer
5. Higrometer
6. Lux meter
7. Bohlam lampu 100 watt
8. Pisau atau silet
9. Penggaris
10. Kertas milimeter
Bahan
1. Vaselin
2. Air
3. Tanaman pacar air (Impatient balsamina L.)sebanyak 2 buah.
D. Langkah Kerja
1. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan.
2. Menyediakan 2 buah erlenmeyer dan diisi dengan air volume 150 ml
3. Memotong miring pangkal batang pucuk tanaman pacar air di dalam air, dan
segera memasukkan potongan tanaman tersebut ke dalam tabung erlenmeyer
melalui lubang yang ada pada sumbat sampai bagian yang terpotong miring
terendam air. Membuang bunga, kuncup, dan daun yang rusak dan mengolesi
bagian yang luka serta celah-celah yang ada pada sumbat tabung dengan
menggunakan vaselin.
4. Menimbang kedua erlenmeyer tersebut lengkap dengan tanaman yang ada di
dalamnya dan mencatat berat dari kedua tabung tersebut.
5. Meletakkan erlenmeyer satu di dalam ruangan yang kurang cahaya dan yang
satunya di tempat yang berjarak 20 cm dari lampu pijar 100 watt. Mengukur
kondisi lingkungan di tempat keduanya diletakkan (suhu, intensitas, dan
kelembabannya).
6. Menimbang erlenmeyer beserta perlengkapannya setiap 30 menit dan
mencatatnya pada masing-masing erlenmeyer.
7. Mengulangi pengukuran sebanyak 3 kali pada masing-masing Erlenmeyer.
E. Desain Percobaan
Alat dan bahan
-Disiapkan di atas meja
2 Tanaman pacar
air
2 Buah erlemenyer
-Diisi dengan air sampai
volume 150 ml.
-Dipotong miring pangkal
batang pucuknya.
-Dimasukkan ke dalam tabung erlemenyer melalui lubang
sumbat sampai bagian yang terpotong miring terendam air.
Tanaman pacar air
-Dibuang bagian bunga, kuncup, dan
daun yang rusak.
Vaseline
-Dioleskan pada bagian yang luka serta celahcelah yang ada pada sumbat tabung.
Erlemenyer dan
pacar air
-Ditimbang dan dicatat berat dari
kedua tabung tersebut.
Erlemenyer A
Erlemenyer B
-Di letakkan di tempat yang
berjarak 20 cm dar lampu 100
watt.
-Di letakkan di tempat yang gelap
-Ditimbang setiap 30 menit dan dicatat.
-Diulangi sebanyak 3 kali.
Hasil
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Data
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, maka dapat diperoleh data sebagai
berikut:
1. Tabel I
Pengaruh Cahaya (Suhu) terhadap Kecepatan Transpirasi
Perlakuan
Waktu
30 menit
30 menit
30 menit
30 menit
30 menit
30 menit
Gelap
Terang
Berat Awal
316 gr
311 gr
310 gr
310 gr
308,5 gr
301,5 gr
Berat Akhir
311 gr
310 gr
309,5 gr
308,5 gr
301,5 gr
300,7 gr
Selisih Berat
5 gr
1 gr
0,5 gr
1,5 gr
7 gr
0,8 gr
Keterangan :
Kelembapan :
-
Gelap
= 83%
Intensitas cahaya terang = 320 watt/m2
-
Terang
= 82%
Intensitas cahaya gelap = 80 watt/m2
Suhu :
-
Gelap
= 27oC
-
Terang
= 32oC
2. Tabel II
Perlakua
Luas Daun (cm)
III
IV
I
II
Gelap
13
24
16
Terang
23
12
11
n
B. Grafik
Total
V
VI
18
11
19
16
21
21
luas
101
cm2
104
cm2
Kecepatan Transpirasi gr/menit/cm2
Grafk Pengaruh Cahaya (Suhu) Terhadap Kecepatan Transpirasi
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
80
320
Intensitas Cahaya (Suhu) cd/m2
C. Analisis Data
Dari percobaan yang telah dilakukan diperoleh grafik seperti di atas,
sehingga dapat dianalisis bahwa tanaman pacar air yang diletakkan di tempat yang
terang (dekat lampu sebesar 100 watt dengan jarak 20 cm) yang memiliki luas daun
sebesar 104 cm2, suhu 32oC dan intensitas cahaya terang sebesar 320 cd/m 2
mempunyai kecepatan transpirasi sebesar 0,001 gr/menit/cm2.
Sedangkan untuk tanaman pacar air yang diletakkan di tempat yang gelap,
memiliki luas daun sebesar 101 cm2, dengan suhu 27oC dan intensitas cahaya gelap
sebesar 80 cd/m2mempunyai kecepatan transpirasi sebesar 0,0007 gr/menit/cm 2.
Sehingga tumbuhan pacar air yang diletakkan di tempat yang terang memiliki
kecepatan transpirasi lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman pacar air yang
diletakkan di tempat yang gelap.
D. Pembahasan
Berdasarkan analisis data di atas, bahwa intesitas cahaya (suhu)
mempengaruhi kecepatan transpirasi pada tanaman pacar air. Hal tersebut dapat
dibuktikkan sesuai dengan pecobaan dan perhitungan yang kami lakukan, untuk
tanaman pacar air di tempat yang terang kecepatan transpirasinya sebesar 0,001 gr/
menit/cm2sedangkan untuk tanaman pacar air yang diletakkan di tempat yang gelap
mempunyai kecepatan transpirasi sebesar 0,0007 gr/menit/cm 2. Dari kedua data
diperoleh hasil yang berbeda, hal tersebut dikarenakan pada botol A yang
diletakkan di tempat yang terang dengan intensitas cahaya sebesar 320 watt/m 2 akan
menyebabkan stomata pada tanaman pacar air lebih cepat membuka, sehingga
menyebabkan proses transpirasi berjalan lebih cepat. Sedangkan pada botol B yang
diletakkan di tempat yang gelap dengan intensitas cahaya sebesar 80 watt/m 2yang
menyebakan proses membukanya stomata pada tanaman pacar air sedikit lebih
lambat atau mengalami penurunan.
Selain intensitas cahaya, suhu juga merupakan faktor yang mempengaruhi
kecepatan transpirasi pada tanaman pacar air. Untuk suhu lingkungan yang berada
di sekitar botol A suhunya mencapai 32oC, sedangkan pada botol B suhu
lingkungan mencapai 27oC. Temperatur udara akan mempengaruhi kelembaban
relative di sekitar daun. Makin tinggi suhu, biasanya akan menyebabkan
kelembabab relative udara menjadi makin rendah, sehingga akan mengakibatkan
perbedaan tekanan uap air di dalam rongga daun dengan di udara menjadi makin
besar yang akhirnya dapat meningkatkan laju transpirasi. Sebaliknya semakin
rendah suhu, kelembaban relatifnya menjadi semakin tinggi sehingga perbedaan
tekanan uap air di udara menjadi makin kecil yang akhirnya menyebabkan laju
transpirasi menurun.
Faktor yang terakhir mempengaruhi kecepatan transpirasi pada percobaan
yang telah dilakukan yaitu luas permukaan daun. Apabila semakin lebar luas
permukaan daun maka kecepatan transpirasi akan semakin cepat atau semakin
tinggi, sedangkan apabila semakin sempit luas permukaan daun maka kecepatan
transpirasi semakin lambat atau menurun. Pada percobaan yang kami lakukan luas
permukaan daun pada botol A sebesar 104 cm2 sedangkan luas permukaan daun
pada botol B sebesar 101 cm2. Sehingga dapat kita ketahui bahwa luas permukaan
daun pada botol A lebih lebar yang mengakibatkan akan semakin banyak jumlah
stomata yang ada pada daun tersebut. Karena stomata yang semakin banyak itulah,
maka akan mempengaruhi kecepatan transpirasi.
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari dan pembahasan data yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan
bahwa :
1. Intensitas cahaya (suhu) dapat mempengaruhi kecepatan transpirasi pada
tumbuhan. Semakin tinggi cahaya (suhu) maka semakin cepat pula laju
transpirasi begitu juga sebaliknya. Semakin rendah cahaya (suhu) maka semakin
lambat laju transpirasi pada tumbuhan.
LAMPIRAN
Perhitungan Kecepatan Transpirasi
Selisihberat
Waktu
Rumus kecepatan transpirasi =
Luas daun
Botol A (Kondisi terang)
1. 30 menit pertama
1,5 gr
30
menit
Kecepatan transpirasi =
104 cm2
= 0,0005 gr/menit/cm2
Rata-rata kecepatan transpirasi :
2. 30 menit kedua
7 gr
Kecepatan transpirasi = 30 menit
104 cm2
= 0,0022 gr/menit/cm2
0,0005+0,0022+0,0002
3
= 0,001gr/menit/cm2
3. 30 menit ketiga
0,8 gr
30
menit
Kecepatan transpirasi =
104 cm2
= 0,0002 gr/menit/cm2
Botol B (Kondisi gelap)
1. 30 menit pertama
5 gr
Kecepatan transpirasi = 30 menit
101 cm 2
= 0,0016 gr/menit/cm2
2. 30 menit kedua
1 gr
Kecepatan transpirasi = 30 menit
101 cm 2
= 0,0003 gr/menit/cm2
3. 30 menit ketiga
0,5 gr
Kecepatan transpirasi = 30 menit
101 cm 2
= 0,0002 gr/menit/cm2
Rata-rata kecepatan transpirasi :
0,0016+0,0003+0,0002
3
= 0,0007gr/menit/cm2
TUMBUHAN
“PENGARUH CAHAYA (SUHU) TERHADAP KECEPATAN
TRANSPIRASI TANAMAN PACAR AIR”
Disusun Oleh:
Fajarina Nurulita
103204216
Pendidikan Biologi B 2010
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN BIOLOGI
2012
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Pada dasarnya semua tumbuhan hijau itu membutuhkan dan mengeluarkan
air dalam setiap aktivitasnya. Tumbuhan mengeluarkan sejumlah air yang diserap
dari dalam tanah ke lingkungan sekitar dalam bentuk uap air. Hilangnya sejumlah
air dari dalam tumbuhan dalam bentuk uap air inilah yang disebut transpirasi.
Proses transpirasi ini terjadi pada bagian tumbuhan yaitu stomata, kutikula dan
lentisel. Namun, kebanyakan proses transpirasi yang dilakukan oleh tumbuhan,
hampir semua air dikeluarkan melaui stomata.
Proses transpirasi dimulai dengan penguapan air oleh sel-sel mesofil ke
rongga antar sel yang ada dalam daun. Dalam hal ini rongga antar sel jaringan
bunga karang merupakan rongga yang besar, sehingga dapat menampung uap air
dalam jumlah yang banyak. Penguapan air ke rongga antar sel akan terus
berlangsung selama rongga antar sel belum jenuh dengan uap air. Sel-sel yang
menguapkan airnya kerongga antar sel tentu akan mengalami kekurangan air
sehingga potensial airnya menurun. Kekurangan air ini akan diisi oleh air yang
berasal dari xylem tulang daun yang selanjutnya tulang daun akan menerima air
dari batang dan batang menerima dari akar.Uap air yang terkumpul dalam rongga
antar sel akan tetap berada dalam rongga antar sel tersebut selama stomata pada
epidermis daun tidak membuka. Kalaupun ada uap air yang keluar menembus
epidermis dan kutikula, jumlahnya hanya sedikit dan dapat diabaikan. Agar
transpirasi dapat berjalan, maka stomata pada epidermis tadi harus membuka.
Apabila stomata membuka, maka akan ada penghubung antara rongga antar sel
dengan atmosfer.
Dalam melakukan transpirasi banyak sekali faktor yang mempengaruhinya,
diantaranya faktor dalam seperti besar kecilnya daun, tebal tipisnya daun, banyak
sedikitnya stomata, bentuk dan lokasi stomata dan lain-lain. Sedangkan faktor luar
seperti suhu, intensitas cahaya, kelembapan, angi, dan keadaan air tanah.
Berdasarkan latar belakang di atas maka akan dilakukan penelitian untuk
mengetahui pengaruh cahaya (suhu) terhadap kecepatan transpirasi pada tanaman
pacar air.
B. Rumusan Masalah
1. Bagaimana pengaruh lingkungan terhadap kecepatan transpirasi dengan metode
timbangan ?
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui pengaruh lingkungan terhadap kecepatan transpirasi dengan
metode timbangan.
BAB II
KAJIAN TEORI
A. Pacar Air (Impatient balsamina L.)
Pacar air merupakan tanaman terna berbatang basah, lunak, bulat,
bercabang, warna hijau kekuningan. Pacar air biasanya ditanam sebagai tanaman
hias dengan tinggi 30-80 cm. Arah tumbuhnya tegak, percabangannya
monopodial.Daun tunggal, tersebar, berhadapan, atau dalam karangan. Bentuk daun
lanset memanjang, pinggirnya bergerigi, ujung meruncing, tulang daun menyirip.
Warna daun hijau muda tanpa daun penumpu, jika ada daun penumpu bentuknya
kelenjar. Bagian bawah membentuk roset akar. Tulang daun menyirip. Luas
daunnya sekitar 2 sampai 4 inchi. Pangkal daun bergerigi tajam, runcing. Terna ini
memiliki akar serabut. Bakal buah menumpang, beruang 4-5. Dalam satu ruangan
tersebut terdapat dua atau lebih bakal biji. Buah membuka kenyal dan termasuk
buah batu dengan 5 inti. Bentuk buah elliptis, pecah menurut ruang secara kenyal.
Benihnya endospermic. Embrio akan mengalami diferensiasi.
Tanaman ini memiliki aneka macam warna bunga. Ada yang putih, merah,
ungu, kuning, jingga, dll. Jika pacar air yang berbeda warna disilangkan, maka akan
terbentuk keturunan yang beraneka ragam. Bunga zygomorph, berkelamin 2, di
ketiak. Daun kelopak 3 atau 5, lepas atau sebagian melekat, bertaji. Daun kelopak
samping berbentuk corong miring, berwarna, dan terdapat noda kuning di
dalamnya. Sedikit di atas pangkal daun mahkota memanjang menjadi taji dengan
panjang 0,2-2 cm. Daun mahkota 5, lepas. Daun mahkota samping berbentuk
jantung terbalik dengan panjang 2-2,5 cm, yang 2 bersatu dengan kuku, yang lain
lepas tidak berkuku dan lebih pendek. Ada 5 benangsari dengan tangkai sari yang
pendek, lepas, agak bersatu. Kepala sarinya bersatu membentuk tudung putih.Bunga
terkumpul 1-3. Setiap tangkai hanya berbunga 1 dan tangkainya tidak beruas.
Memiliki 5 kepala putik.
B. Transpirasi Pada Tumbuhan
Tanpa air dan cahaya matahari, tumbuhan tidak dapat melakukan proses
fotosintesis. Air diperoleh tumbuhan dengan mengirimkan sistem akar ke dalam
tanah. Sedangkan cahaya didapatkan oleh tumbuhan dengan mengarahkan daundaunnya ke udara. Pengangkutan bahan-bahan dan air pada tumbuhan dinamakan
translokasi, yang terjadi dalam sistem khusus pembuluh-pembuluh pengangkut.
Semua ini terdapat berkelompok dan disebut berkas vaskuler yang meluas ke
seluruh organ tumbuhan mulai dari akar, batang, daun (dalam tulang/uratnya), serta
bunga sehingga transport antara organ-organ terlaksana dengan cepat dan efisien.
Di dalam berkas vaskuler ditemukan dua macam jaringan yang berlainan,yaitu
xilem dan floem yang merupakan jaringan pada tumbuhan yang digunakan untuk
mengangkut air dan unsur-unsur hara serta hasil dari fotosintesis.
Selain pengangkutan air dan bahan-bahan yang dilakukan oleh tumbuhan,
tumbuhan juga melakukan penguapan air. Penguapan air pada tumbuhan dinamakan
transpirasi. Harus begitu banyak air yang hilang melalui proses transpirasi untuk
membesarkan tumbuhan. Karena rangka molekul semua bahan organik pada
tumbuhan terdiri dari atom karbon yang harus diperoleh dari atmosfer. Karbon
masuk ke dalam tubuh tumbuhan sebagai karbon dioksida (CO 2) melalui stomata,
yang paling banyak terdapat di permukaan daun, dan air keluar secara difusi melalui
pori yang sama ini pada saat stomata terbuka.
Faktor lingkungan mempengaruhi tidak hanya pada proses fisika penguapan
dan difusi, tetapi juga mempengaruhi membuka-menutupnya stomata pada
permukaan daun yang dilalui lebih dari 90% air yang yang ditranspirasikan dan
CO2. Naiknya suhu daun, misalnya, sangat banyak menaikkan penguapan dan
sedikit difusi, namun mungkin menyebabkan stomata menutup dan membuka lebih
lebar, bergantung pada spesies dan faktor lain. Waktu matahari terbit, stomata
membuka karena meningkatnya pencahayaan, dan cahaya menaikkan suhu daun
sehingga air menguap lebih cepat. Naiknya suhu membuat udara mampu membawa
lebih banyak kelembaban, maka transpirasi meningkat dan barangkali bukaan
stomata pun terpengaruh. Angin membawa lebih banyak CO2 dan mengusir uap air.
Hal ini menyebabkan penguapan dan penyerapan CO2 meningkat, tapi agak kurang
dari yang diduga, karena meningkatnya karbon dioksida menyebabkan stomata
menutup sebagaian. Bila daun dipanaskan oleh sinar matahari dengan panas yang
melebihi suhu udara, angin akan menurunkan suhunya. Akibatnya, transpirasi
menurun. Bila kandungan air tanah terbatas, transpirasi dan penyerapan CO 2
terhambat, karena stomata menutup.
1. Mekanisme Transpirasi Melalui Stomata
Daun tersusun atas sel-sel epidermis atas, jaringan mesofil yang terdiri
atas jaringan palisade dan jaringan bunga karang dengan ikatan pembuluh
diantara sel epidermis bawah dengan stomata. Transpirasi dimulai dengan
penguapan air oleh sel-sel mesofil ke rongga antar sel yang ada dalam daun.
Dalam hal ini rongga antar sel jaringan bunga karang merupakan rongga yang
besar, sehingga dapat menampung uap air dalam jumlah yang banyak.
Penguapan air ke rongga antar sel akan terus berlangsung selama rongga antar
sel belum jenuh dengan uap air. Sel-sel yang menguapkan airnya kerongga antar
sel tentu akan mengalami kekurangan air sehingga potensial airnya menurun.
Kekurangan air ini akan diisi oleh air yang berasal dari xylem tulang daun yang
selanjutnya tulang daun akan menerima air dari batang dan batang menerima
dari akar.
Uap air yang terkumpul dalam rongga antar sel akan tetap berada dalam
rongga antar sel tersebut selama stomata pada epidermis daun tidak membuka.
Kalaupun ada uap air yang keluar menembus epidermis dan kutikula, jumlahnya
hanya sedikit dan dapat diabaikan. Agar transpirasi dapat berjalan, maka
stomata pada epidermis tadi harus membuka. Apabila stomata membuka, maka
akan ada penghubung antara rongga antar sel dengan atmosfer. Kalau tekanan
uap air di atmosfer lebih rendah dari rongga antar sel, uap air dari rongga antar
sel akan keluar ke atmosfer dan prosesnya disebut transpirasi.Pada dasarnya
stomata akan membuka apabila turgor sel penutup tinggi dan stomata akan
menutup apabila turgor sel penutup rendah. Mekanisme membuka dan
menutupnya stomata dapat dijelaskan dengan tiga teori, yaitu teori perubahan
pati menjadi gula, teori pengangkutan proton K+, dan bukaan stomata pada
tanaman sukulen.
Berikut ini adalah teori perubahan pati menjadi gula :
a. Siang hari terjadi fotosintesis, CO2 diserap, kandungannya dalam ruang
antar sel menurun, pH naik (7), pati dalam sel penjaga terhidrolisis menjadi
gula, Ψs sel penjaga turun, Ψw turun, endoosmosis di sel penjaga, Ψp naik,
dinding sel penjaga tertekan ke arah luar, stomata terbuka.
Teori pengangkutan proton (K+)
b. Pada siang hari, saat fotosintesis di sel penjaga terbentuk zat antara
fotosintesis yaitu asam malat, kemudian dipecah menjadi H+ dan ion malat,
H+ keluar dari sel penjaga, kedudukannya digantikan K+, terjadiikatan K+
dg ion malat membentuk kalium malat, Kmalat masuk ke vakuola sel
penjaga dan menurunkan Ψs nya. Terjadi endoosmosis ke dalam sel
penjaga, Ψp sel penjaga naik, turgor, dinding sel dari sel penjaga tertekan ke
arah luar, stomata membuka.
2. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Transpirasi
a. Faktor Dalam
Kegiatan transpirasi terpengaruh oleh banyak faktor baik faktorfaktor dalam ataupun faktor-faktor luar, yang terhitung sebagai faktor-faktor
dalam adalah :
Besar kecilnya daun
Tebal tipisnya daun
Berlapiskan lilin atau tidaknya permukaan daun
Banyak sedikitnya bulu di permukaan daun
Banyak sedikitnya stomata
Bentuk dan lokasi stomata
Hal-hal ini semua yang mempengaruhi kegiatan transpirasi.
(1) Bentuk serta distribusi stomata
(2) Membuka dan menutupnya stomata
(3) Banyaknya stomata
Stomata
Pada daun terdapat lapisan kutikula berlilin dipermukaan daun
sehingga dapat menghambat difusi, sehingga sebagian uap air dan gas
lainnya melewati bukaan di antara sel penjaga, bukaan tersebut disebut pori
stomata. Air menguap dalam daun, dari dinding sel parenkima palisade dan
parenkima bunga karang, yang secara bersama disebut mesofil, ke dalam
ruang antar sel yang sinambung dengan udara diluar, saat stomata
membuka. Karbon dioksida mengikuti lintas difusi sebaliknya, yaitu masuk
ke dalam daun.
Kadang stomata hanya terdapat di permukaan bawah daun, tapi sering kita
temui di kedua permukaan, meskipun lebih banyak terdapat di bagian
bawah. Stomata juga berada di dalam cekungan stomata, dan stomata yang
seperti ini di sebut stomata tersembunyi, stomata seperti ini tampaknya
merupakan adaptasi untuk mengurangi transpirasi.
Stomata tumbuhan pada umumnya membuka saat matahari terbit dan
menutup saat matahari tenggelam, sehingga memungkinkan masuknya CO2
yang diperlukan untuk fotosintesis pada siang hari. Stomata menutup lebih
cepat jika tumbuhan ditempatkan dalam gelap secara tiba-tiba. Tingkat
cahaya yang tinggi mengakibatkan stomata membuka lebih besar. Pada
sebagian besar tumbuhan, konsentrasi CO2 yang rendah didaun membuat
stomata membuka.
Stomata pada banyak (tetapi tidak semua) spesies sangat peka
terhadap kelembapan atmosfer. Stomata menutup bila selisih kandungan uap
air di udara dan di ruang antar sel melebihi titik kritis. Potensial air di daun
juga sangat berpengaruh pada pembukaan dan penutupan stomata. Bila
potensial air menurun (rawan air meningkat), stomata menutup. Pengaruh
dapat dilawan oleh tingkat CO2 rendah dan cahaya terang. Pada beberapa
tumbuhan, suhu yang tinggi mengakibatkan pembukaan stomata dan bukan
penutupan, akibatnya transpirasi meningkat dan mengusir bahang dari daun.
Angin juga mampu meningkatkan transpirasi, menjadikan keadaan rawan air
dan penutupan stomata.
b. Faktor Luar
Kegiatan transpirasi dipengaruhi oleh banyak faktor, baik faktor –
faktor dalam maupun faktor-faktor luar. Yang terhitung sebagai faktorfaktor dalam ialah besar-kecilnya daun, tebal-tipisnya daun, berlapiskan lilin
atau tidaknya permukaan daun, banyak-sedikitnya bulu pada permukaan
daun, banyak-sedikitnya stoma, bentuk dan lokasi stomata ; hal-hal ini
semua mempengaruhi kegiatan transpirasi. Disamping itu kita kenal faktorfaktor luar seperti radiasi, temperatur, kebasahan udara, tekanan udara,
angin, keadaan air dalam tanah.
(1) Sinar matahari
Sinar matahari menyebabkan membukanya stoma dan gelap
menyebabkan tertutupnya stoma, jadi banyak sinar berarti juga
mempergiat transpirasi. Karena sinar itu juga mengandung panas
(terutama sinar infra-merah), maka banyak sinar berarti juga menambah
panas, dengan demikian menaikkan tempratur. Kenaikan tempratur
sampai pada suatu batas yang tertentu menyebabkan melebarnya stoma
dan dengan demikian memperbesar transpirasi.
Kita merumuskan bahwa suhu daun dan sekitarnya adalah sama.
Pada kenyataannya daun-daun yang terkena cahaya matahari langsung
mempunyai suhu beberapa derajat lebih tinggi daripada udara
disekitarnya, dan karena itu cahaya mempegaruhi transpirasi bukan
hanya melalui pengendalian pembukaan dan penutupan stomata tetapi
juga melalui efek sekunder terhadap suhu daun. Tjitrosomo (1990)
merumuskan bahwa cahaya mempengaruhi laju transpirasi melalui dua
cara sebagai berikut :
Sehelai daun yang dikenai cahaya matahari secara langsung akan
mengabsorbsi energi radiasi. Hanya sebagian kecil dari energi
tersebut yang digunakan dalam fotosintesis. Pemanasan tersebut
meningkatkan transpirasi, karena suhu daun biasanya merupakan
faktor terpenting yang mempengaruhi laju proses tersebut. Fakta
yang menunjukkan bahwa daun yang kena cahaya matahari
mempunyai laju suhu yang lebih tinggi daipada suhu udara
memungkinkan laju transpirasi yang cepat, bahkan dalam udara
yang jenuh.
Cahaya tidak usah selalu berbentuk cahaya langsung, dapat pula
mempengaruhi transpirasi melalui pengaruhnya terhadap bukatutupnya stomata.
(2) Temperatur
Adalah faktor lingkungan terpenting yang mempengaruhi transpirasi
daun yang ada dalam keadaan turgor. Temperatur udara akan
mempengaruhi kelembaban relative di sekitar daun. Makin tinggi suhu,
biasanya akan menyebabkan kelembabab relative udara menjadi makin
rendah, sehingga akan mengakibatkan perbedaan tekanan uap air di
dalam rongga daun dengan di udara menjadi makin besar yang akhirnya
dapat meningkatkan laju transpirasi. Sebaliknya semakin rendah suhu,
kelembaban relatifnya menjadi semakin tinggi sehingga perbedaan
tekanan uap air di udara menjadi makin kecil yang akhirnya
menyebabkan laju transpirasi menurun.
(3) Kelembapan udara
Pada hari cerah udara tidak banyak mengandung uap air. Di dalam
keadaan yang demikian itu, tekanan uap di dalam daun jauh lebih lebih
tinggi dari pada tekanan uap di luar daun, atau dengan kata lain, ruang di
dalam daun itu lebih kenyang akan uap air daripada udara di luar daun,
jadi molekul-molekul air berdifusi dari konsentrasi tinggi (di dalam
daun) ke konsentrasi yang rendah (di luar daun. Kesimpulannya ialah,
udara yang basah menghambat transpirasi, sedang udara kering
melancarkan transpirasi.
Sedangkan pada kondisi alamiah, udara selalu mengandung uap air,
biasanya dengan konsentrasi antara 1 sampai 3 persen. Sebagian dari
molekul air tersebut bergerak ke dalam daun melalui stomata dengan
proses kebalika transpirasi. Laju gerak masuknya molekul uap air
tersebut berbanding dengan konsentrasi uap air udara, yaitu kelembaban.
Gerakan uap air dari udara ke dalam daun akan menurunkan laju neto
dari air yang hilang. Dengan demikian, seandainya faktor lain itu sama,
transpirasi akan menurun dengan meningkatnya kelembaban udara.
(4) Angin
Pada umumnya, angin dengan kecepatan yang sedang itu menambah
kegiatan transpirasi. Hal tersebut dikarenakan, angin membawa pindah
uap air yang bertimbun-timbun dekat stoma. Dengan demikian, maka
uap yang masih ada di dalam daun kemudian mendapat kesempatan
untuk difusi ke luar. Angin mempunyai pengaruh ganda yang cenderung
saling bertentangan terhadap laju transpirasi. Secara singkat dapat
disimpulkan bahwa angin cenderung untuk meningkatkan laju
transpirasi, baik di dalam naungan atau cahaya, melalui penyapuan uap
air. Akan tetapi, di bawah sinar matahari, pengaruh angin terhadap
penurunan suhu daun, dengan demikian terhadap penurunan laju
transpirasi, cenderung lebih penting daripada pengaruhnya terhadap
penyingkiran uap air.
Dalam udara yang sangat tenang suatu lapisan tipis udara jenuh
terbentuk di sekitar permukaan daun yang lebih aktif bertranspirasi. Jika
udara secara keseluruhan tidak jenuh, maka akan terdapat gradasi
konsentrasi uap air dari lapisan udara jenuh tersebut ke udara yang
semakin jauh semakin tidak jenuh. Dalam kondisi seperti itu transpirasi
terhenti karena lapisan udara jenuh bertindak sebagai penghambat difusi
uap air ke udara di sekitar permukaan daun. Oleh karena itu, dalam
udara yang tenang terdapat dua tahanan yang harus ditanggulangi uap air
untuk berdifusi dari ruang-ruang antar sel ke udara luar. Yang pertama
adalah tahanan yang harus dilalui pada lubang-lubang stomata, dan yang
kedua adalah tahanan yang ada dalam lapisan udara jenuh yang
berdampingan dengan permukaan daun.
Oleh karena itu dalam udara yang bergerak, besarnya lubang stomata
mempunyai pengaruh lebih besar terhadap transpirasi daripada dalam
udara tenang. Namun, pengaruh angin sebenarnya lebih kompleks
daripada uraian tadi karena kecendrungannya untuk meningkatkan laju
transpirasi sampai tahap tertentu dikacaukan oleh kecendrungan untuk
mendinginkan daun-daun sehingga mengurangi laju transpirasi. Tetapi
efek angin secara keseluruhan adalah selalu meningkatkan transpirasi.
(5) Keadaan air dalam tanah
Air di dalam tanah ialah satu-satunya suber yang pokok, dari mana
akar-akar tanaman mendapatkan air yang dibutuhkannya. Absorpsi air
lewat bagian-bagian lain yang ada di atas tanah seperti batang dan daun
juga ada, akan tetapi pemasukan air lewat bagian-bagian itu tiada
seberapa kalau dibanding dengan penyerapan air melalui akar.
Tersedianya air dalam tanah adalah faktor lingkungan lain yang
mempengaruhi laju transpirasi. Bila kondisi air tanah sedemikian
sehingga penyediaan air ke sel-sel mesofil terhambat, penurunan laju
transpirasi akan segera tampak.Laju transpirasi dapat dipengaruhi oleh
kandungan air tanah dan laju absorbsi air dari akar.
Pada siang hari, biasanya air ditranspirasikan dengan laju yang lebih
cepat daripada penyerapannya dari tanah. Hal tersebut menimbulkan
defisit air dalam daun. Pada malam hari akan terjadi kondisi yang
sebaliknya, karena suhu udara dan suhu daun lebih rendah. Jika
kandungan air tanah menurun, sebagai akibat penyerapan oleh akar,
gerakan air melalui tanah ke dalam akar menjadi lebih lambat
C. Pengaruh Transpirasi
Dengan adanya transpirasi maka air dari kapiler dalam tanah mengalir ke
atas sampai ke daun. Air hanya sedikit saja yang digunakan sebagai pertumbuhan
sisanya dalam jumlah yang sangat besar diuapkan melalui traspirasi. Semakin lebar
daun maka, jumlah stomata semakin banyak sehingga transpirasi semakin
besar.Walaupun begitu, transpirasi sangat penting bagi tumbuhan dengan catatan
jika kadar air kapiler tanah mencukupi. Hara yang terdapat dalam tanah masuk ke
dalam dan antar sel, akibat berikatan atau terbawa oleh air karena transpirasi, air
yang di fotolisis berperan dalam fotosintesis sehingga tumbuhan dapat tumbuh.
Berikut adalah pengaruh dari transpirasi :
Pengangkutan air ke daun dan difusi air antar sel
Penyerapan dan pengangkutan air, hara
Pengangkutan asimilat
Membuang kelebihan air
Pengaturan bukaan stomata
Mempertahankan suhu daun
D. Dampak Negatif Transpirasi
Selain membawa dampak yang positf, transpirasi juga memiliki dampak yang
negatif bagi tumbuhan, diantaranya sebagai berikut :
Transpirasi dapat membahayakan tanaman jika lengas tanah terbatas,
penyerapan air tidak mampu mengimbangi laju transpirasi, Ψw sel turun, Ψp
menurun, tanaman layu, layu permanent, mati, hasil tanaman menurun.
Sering terjadi di daerah kering, perlu irigasi, meningkatkan lengas tanah,
pada kisaran layu tetap – kapasitas lapangan. Ketika air kapiler dalam tanah
tidak mencukupi (air kapiler lebih kecil dari transpirasi) taganagan turgor
tanaman turun dan akibatnya tanaman akan layu, jika hal ini terus berlanjut
sampai titik latu permanen maka tanaman dapat mengalami kematian.
BAB III
METODE PERCOBAAN
A. Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang digunakan dalam percobaan ini yaitu eksperimen, karena
menggunakan variabel-variabel, diantaranya variabel kontrol, variabel manipulasi,
dan variabel respon.
B. Variabel Percobaan
Variabel-variabel yang digunakan dalam percobaab ini, diantaranya :
1. Variabel kontrol
: Jenis tanaman, morfologi tanaman, jumlah daun,
waktu percobaan, volume air dalam tabung
erlemenyer.
2. Variabel manipulasi
: Intensitas cahaya, suhu ruangan dan kelembapan.
3. Variabel respon
: Kecepatan transpirasi dan berat tanaman yang
berada di erlemenyer.
C. Alat dan Bahan
Alat
1. Tabung erlemenyer 250 ml
2. Sumbat erlemenyer dengan lubang ditengahnya
3. Timbangan
4. Termometer
5. Higrometer
6. Lux meter
7. Bohlam lampu 100 watt
8. Pisau atau silet
9. Penggaris
10. Kertas milimeter
Bahan
1. Vaselin
2. Air
3. Tanaman pacar air (Impatient balsamina L.)sebanyak 2 buah.
D. Langkah Kerja
1. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan.
2. Menyediakan 2 buah erlenmeyer dan diisi dengan air volume 150 ml
3. Memotong miring pangkal batang pucuk tanaman pacar air di dalam air, dan
segera memasukkan potongan tanaman tersebut ke dalam tabung erlenmeyer
melalui lubang yang ada pada sumbat sampai bagian yang terpotong miring
terendam air. Membuang bunga, kuncup, dan daun yang rusak dan mengolesi
bagian yang luka serta celah-celah yang ada pada sumbat tabung dengan
menggunakan vaselin.
4. Menimbang kedua erlenmeyer tersebut lengkap dengan tanaman yang ada di
dalamnya dan mencatat berat dari kedua tabung tersebut.
5. Meletakkan erlenmeyer satu di dalam ruangan yang kurang cahaya dan yang
satunya di tempat yang berjarak 20 cm dari lampu pijar 100 watt. Mengukur
kondisi lingkungan di tempat keduanya diletakkan (suhu, intensitas, dan
kelembabannya).
6. Menimbang erlenmeyer beserta perlengkapannya setiap 30 menit dan
mencatatnya pada masing-masing erlenmeyer.
7. Mengulangi pengukuran sebanyak 3 kali pada masing-masing Erlenmeyer.
E. Desain Percobaan
Alat dan bahan
-Disiapkan di atas meja
2 Tanaman pacar
air
2 Buah erlemenyer
-Diisi dengan air sampai
volume 150 ml.
-Dipotong miring pangkal
batang pucuknya.
-Dimasukkan ke dalam tabung erlemenyer melalui lubang
sumbat sampai bagian yang terpotong miring terendam air.
Tanaman pacar air
-Dibuang bagian bunga, kuncup, dan
daun yang rusak.
Vaseline
-Dioleskan pada bagian yang luka serta celahcelah yang ada pada sumbat tabung.
Erlemenyer dan
pacar air
-Ditimbang dan dicatat berat dari
kedua tabung tersebut.
Erlemenyer A
Erlemenyer B
-Di letakkan di tempat yang
berjarak 20 cm dar lampu 100
watt.
-Di letakkan di tempat yang gelap
-Ditimbang setiap 30 menit dan dicatat.
-Diulangi sebanyak 3 kali.
Hasil
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Data
Dari hasil percobaan yang telah dilakukan, maka dapat diperoleh data sebagai
berikut:
1. Tabel I
Pengaruh Cahaya (Suhu) terhadap Kecepatan Transpirasi
Perlakuan
Waktu
30 menit
30 menit
30 menit
30 menit
30 menit
30 menit
Gelap
Terang
Berat Awal
316 gr
311 gr
310 gr
310 gr
308,5 gr
301,5 gr
Berat Akhir
311 gr
310 gr
309,5 gr
308,5 gr
301,5 gr
300,7 gr
Selisih Berat
5 gr
1 gr
0,5 gr
1,5 gr
7 gr
0,8 gr
Keterangan :
Kelembapan :
-
Gelap
= 83%
Intensitas cahaya terang = 320 watt/m2
-
Terang
= 82%
Intensitas cahaya gelap = 80 watt/m2
Suhu :
-
Gelap
= 27oC
-
Terang
= 32oC
2. Tabel II
Perlakua
Luas Daun (cm)
III
IV
I
II
Gelap
13
24
16
Terang
23
12
11
n
B. Grafik
Total
V
VI
18
11
19
16
21
21
luas
101
cm2
104
cm2
Kecepatan Transpirasi gr/menit/cm2
Grafk Pengaruh Cahaya (Suhu) Terhadap Kecepatan Transpirasi
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
80
320
Intensitas Cahaya (Suhu) cd/m2
C. Analisis Data
Dari percobaan yang telah dilakukan diperoleh grafik seperti di atas,
sehingga dapat dianalisis bahwa tanaman pacar air yang diletakkan di tempat yang
terang (dekat lampu sebesar 100 watt dengan jarak 20 cm) yang memiliki luas daun
sebesar 104 cm2, suhu 32oC dan intensitas cahaya terang sebesar 320 cd/m 2
mempunyai kecepatan transpirasi sebesar 0,001 gr/menit/cm2.
Sedangkan untuk tanaman pacar air yang diletakkan di tempat yang gelap,
memiliki luas daun sebesar 101 cm2, dengan suhu 27oC dan intensitas cahaya gelap
sebesar 80 cd/m2mempunyai kecepatan transpirasi sebesar 0,0007 gr/menit/cm 2.
Sehingga tumbuhan pacar air yang diletakkan di tempat yang terang memiliki
kecepatan transpirasi lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman pacar air yang
diletakkan di tempat yang gelap.
D. Pembahasan
Berdasarkan analisis data di atas, bahwa intesitas cahaya (suhu)
mempengaruhi kecepatan transpirasi pada tanaman pacar air. Hal tersebut dapat
dibuktikkan sesuai dengan pecobaan dan perhitungan yang kami lakukan, untuk
tanaman pacar air di tempat yang terang kecepatan transpirasinya sebesar 0,001 gr/
menit/cm2sedangkan untuk tanaman pacar air yang diletakkan di tempat yang gelap
mempunyai kecepatan transpirasi sebesar 0,0007 gr/menit/cm 2. Dari kedua data
diperoleh hasil yang berbeda, hal tersebut dikarenakan pada botol A yang
diletakkan di tempat yang terang dengan intensitas cahaya sebesar 320 watt/m 2 akan
menyebabkan stomata pada tanaman pacar air lebih cepat membuka, sehingga
menyebabkan proses transpirasi berjalan lebih cepat. Sedangkan pada botol B yang
diletakkan di tempat yang gelap dengan intensitas cahaya sebesar 80 watt/m 2yang
menyebakan proses membukanya stomata pada tanaman pacar air sedikit lebih
lambat atau mengalami penurunan.
Selain intensitas cahaya, suhu juga merupakan faktor yang mempengaruhi
kecepatan transpirasi pada tanaman pacar air. Untuk suhu lingkungan yang berada
di sekitar botol A suhunya mencapai 32oC, sedangkan pada botol B suhu
lingkungan mencapai 27oC. Temperatur udara akan mempengaruhi kelembaban
relative di sekitar daun. Makin tinggi suhu, biasanya akan menyebabkan
kelembabab relative udara menjadi makin rendah, sehingga akan mengakibatkan
perbedaan tekanan uap air di dalam rongga daun dengan di udara menjadi makin
besar yang akhirnya dapat meningkatkan laju transpirasi. Sebaliknya semakin
rendah suhu, kelembaban relatifnya menjadi semakin tinggi sehingga perbedaan
tekanan uap air di udara menjadi makin kecil yang akhirnya menyebabkan laju
transpirasi menurun.
Faktor yang terakhir mempengaruhi kecepatan transpirasi pada percobaan
yang telah dilakukan yaitu luas permukaan daun. Apabila semakin lebar luas
permukaan daun maka kecepatan transpirasi akan semakin cepat atau semakin
tinggi, sedangkan apabila semakin sempit luas permukaan daun maka kecepatan
transpirasi semakin lambat atau menurun. Pada percobaan yang kami lakukan luas
permukaan daun pada botol A sebesar 104 cm2 sedangkan luas permukaan daun
pada botol B sebesar 101 cm2. Sehingga dapat kita ketahui bahwa luas permukaan
daun pada botol A lebih lebar yang mengakibatkan akan semakin banyak jumlah
stomata yang ada pada daun tersebut. Karena stomata yang semakin banyak itulah,
maka akan mempengaruhi kecepatan transpirasi.
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari dan pembahasan data yang telah dilakukan, maka dapat diambil kesimpulan
bahwa :
1. Intensitas cahaya (suhu) dapat mempengaruhi kecepatan transpirasi pada
tumbuhan. Semakin tinggi cahaya (suhu) maka semakin cepat pula laju
transpirasi begitu juga sebaliknya. Semakin rendah cahaya (suhu) maka semakin
lambat laju transpirasi pada tumbuhan.
LAMPIRAN
Perhitungan Kecepatan Transpirasi
Selisihberat
Waktu
Rumus kecepatan transpirasi =
Luas daun
Botol A (Kondisi terang)
1. 30 menit pertama
1,5 gr
30
menit
Kecepatan transpirasi =
104 cm2
= 0,0005 gr/menit/cm2
Rata-rata kecepatan transpirasi :
2. 30 menit kedua
7 gr
Kecepatan transpirasi = 30 menit
104 cm2
= 0,0022 gr/menit/cm2
0,0005+0,0022+0,0002
3
= 0,001gr/menit/cm2
3. 30 menit ketiga
0,8 gr
30
menit
Kecepatan transpirasi =
104 cm2
= 0,0002 gr/menit/cm2
Botol B (Kondisi gelap)
1. 30 menit pertama
5 gr
Kecepatan transpirasi = 30 menit
101 cm 2
= 0,0016 gr/menit/cm2
2. 30 menit kedua
1 gr
Kecepatan transpirasi = 30 menit
101 cm 2
= 0,0003 gr/menit/cm2
3. 30 menit ketiga
0,5 gr
Kecepatan transpirasi = 30 menit
101 cm 2
= 0,0002 gr/menit/cm2
Rata-rata kecepatan transpirasi :
0,0016+0,0003+0,0002
3
= 0,0007gr/menit/cm2